مویینگی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از اثر موئینگی)
پرش به ناوبری پرش به جستجو

موئینگی (به انگلیسی: capillarity) یکی از پدیده‌های فیزیکی ناشی از نیروهای چسبندگی سطحی است. اثر مویینگی روند یا جریانی است که باعث می شود مایع از درون خاک و از طریق ریشه و ساقه های گیاهان بالا آید و به شاخه ها و برگ ها برسد. نفوذ و عبور آب از دستمال کاغذی نیز ناشی از همین جریان است.

پدیده مویینگی در لوله‌های مویین در آب و جیوه.

اگر یک لوله موئین (لوله‌ای بسیار باریک) شیشه‌ای را در آب قرار دهیم آب در لوله بالا می‌رود و سطح آن کاو (مقعر) خواهد بود اما اگر همین لوله را در جیوه مایع قرار دهیم، جیوه از سطح قبلی خود پایین‌تر می‌ایستد و سطح کوژ (محدب) پیدا می‌کند.

بین مولکول‌های آب و شیشه نیروی چسبندگی سطحی قوی‌تر از نیروی پیوستگی بین مولکول‌های آب با یکدیگر است بنابراین مولکول‌های آب هرچه بیشتر به طرف مولکول‌های شیشه در سطح داخلی لوله موئین کشیده می‌شوند و در لوله بالا می‌روند.

اما در مورد جیوه برعکس، نیروی پیوستگی بین مولکول‌های جیوه با یکدیگر قوی‌تر از نیروی چسبندگی سطحی بین مولکول‌های جیوه و شیشه است پس مولکول‌های جیوه به طرف مرکز لوله کشیده می‌شوند و در سطحی برجسته تجمع می‌یابند.

ارتفاع بالا آمدن مایع در لوله موئین از فرمول زیر بدست می‌آید:

که در آن

R شعاع لوله
ضریب کشش سطحی
زاویه برخورد هوا و مایع
چگالی مایع
g شتاب گرانشی می‌باشد.[۱]

مویینگی و فناوری نانو[۲][ویرایش]

هنگامی که مواد کوچک می‌شوند، رفتار آن‌ها تغییر می‌کند. در ابعاد خیلی خیلی کوچک نیروهای فیزیکی، رفتاری متفاوت از خود نشان می‌دهند. به عنوان نمونه، نیروی گرانش در ابعاد ماکرو برای ما اهمیت ویژه‌ای دارد، این در حالی است که این نیرو در ابعاد نانو قابل صرف نظر کردن می‌باشد.

برای درک تاثیر فناوری نانو بر مویینگی ، دو تکه شیشه را فرض کنید که توسط یک گیره در کنار یکدیگر قرار داده شده اند . این مجموعه در آب قرار می گیرد. آب به دلیل خاصیت مویینگی میان دو قطعه شیشه بالا می‌آید. خاصیت مویینگی توانایی یک مایع برای حرکت در یک فضای بسیار باریک در خلاف جهت نیروی گرانش است. سطح آب در محلی که دو قطعه شیشه به یکدیگر نزدیک‌تر هستند بالاتر است . هر چقدر فضای بین دو قطعه شیشه کوچک و کوچک‌تر شود، سرعت حرکت آب افزایش می‌یابد.در دنیای نانو خاصیت مویینگی از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • کتاب فیزیک ۲ دبیرستان، وزارت آموزش و پرورش ایران ۱۳۸۳، ص.۱۲۰
  1. فیزیک پایه جلد دوم نوشته فرانک جی بلت ترجمه محمد خرمی صفحه ۳۰۸
  2. داداش، محمد صالح (۱۳۹۷). سفری به دنیای نانو - جلد اول - نانو کوچک و متفاوت است. اصفهان. صص. ۴۴. شابک ۹۷۸-۶۰۰-۳۲۹-۲۱۲-۳.